Адаптивное питание

Новый подход к схемотехнике преобразователей напряжения
20.06.2017
По информации из Массачусетса

В Интернете вещей, который обретает формы прямо на наших глазах, великое множество различных устройств будет посылать по сети информацию от различных датчиков. Для питания миллиардов датчиков и сопутствующих схем необходимы импульсные преобразователи напряжения с максимально высоким КПД.

В Массачусетском технологическом институте (MIT) разработан новый преобразователь мощности, который рассчитан на широчайший диапазон токовых нагрузок. Дело в том, что датчик Интернета вещей должен время от времени «просыпаться», делать измерения, обрабатывать их результаты и в некоторых случаях - посылать мощный радиосигнал, после чего снова «засыпать». Потребляемые токи в этих режимах могут разниться на четыре-пять порядков.

Обычные импульсные преобразователи напряжения эффективно работают в узком диапазоне нагрузок, поэтому сотрудники Лаборатории микросистемных технологий MIT взялись за разработку принципиально нового преобразователя. В начале 2017 г. они представили на конференции устройство, которое обеспечивает высокую эффективность в диапазоне от 500 пикоампер до 1 миллиампера, то есть при изменении выходного тока в 2 млн раз.

«Обычно импульсные преобразователи для собственных нужд потребляют ток, не зависящий от текущей нагрузки. И если этот ток равен, например, 1 мкА, а в нагрузку от-даётся 1 нА, получается крайне низкая эффективность», - объясняет разработчик Арун Пэйдимерри.

Команда схемотехников из MIT создала импульсный преобразователь, понижающий напряжение с 1,2-3,3 В до 0,7-0,9 В. В зависимости от нагрузки его рабочая частота меняется в широком диапазоне - от нескольких сотен герц до мегагерца. На низких частотах делитель выходного напряжения действует не постоянно - ключевые транзисторы подсоединяют его лишь на моменты измерений. С помощью этого и других приёмов в MIT смогли получить преобразователь с вдвое меньшим собственным энергопотреблением и в десять раз большим диапазоном выходных токов, чем у лучших конкурирующих устройств.

Читайте другие наши материалы